45、工业4.0下的网络物理生产系统应用与发展

工业4.0下的网络物理生产系统应用与发展

1. 信息传输与CPS验证

在生产过程中，信息的传输至关重要。有这样一个信息传输公式：Source to Sink: AH1 → AS10 → AS1000 → AS10.000: ASum11.011 s ，从这个公式可以得出，必要的信息大约在11秒内被提供给预质量分析师功能。

1.1 CPS验证流程

对于开发的网络物理系统（CPS），其验证过程以闭环控制为例进行说明，整个开发过程遵循系统工程方法，迭代式地嵌入设备开发中，具体阶段如下：
- 阶段1：CPS电子和软件开发
- 这是一个迭代过程，生产了各种硬件原型，并根据在铣床中的应用进行修改和调整。如今，硬件已准备好集成到先进的铣床中。
- 阶段2：神经网络和模糊控制器的配置与测试
- 实验数据准备 ：需要实验训练数据，为此对机床进行了实验设置，使用两种不同的刀头，以及多种转速和进给率的变化，仅用三次夹紧进行切割。实验测试结果被分成几组，以确保数据的显著性和独立性。
- 神经网络配置与测试 ：通过软件工具执行，实验数据随机分为三部分：训练、测试和验证。在训练阶段，进行实验以确定层数和神经元数量。通过改变模拟参数（如训练算法和传递函数），将结果与实验数据进行比较。使用弹性反向传播算法和对数S形传递函数可获得最佳结果，扭矩的最大误差率为2.2%。
- 模糊控制配置与测试 ：同样通过模拟执行，使用缩放和放大因子的几种变化，检查进给率和切削力的模